Das Pendant zur Glyptothek auf der Südseite des Platzes wurde von 1838 bis 1848 von Georg Friedrich Ziebland erbaut. Zusammen erzeugen sie den musealen Charakter des Königsplatzes, denn beide beherbergen antike Sammlungen.
Wieder wird ein flacher, rechteckiger Kubus mit einem Portikus kombiniert, jedoch wirkt der Bau durch seine blockhaften Außenwände und die riesige Freitreppe um ein Vielfaches monumentaler und weniger zierlich als die Glyptothek. Das Giebelfeld nach Schwanthaler Entwürfen ziert die Bavaria als Patronin der heimischen Künste. Ursprünglich plante Ludwig I. an dieser Stelle eine Kirche, die jedoch nur in Form des kleinen Klosters „St. Bonifaz" verwirklicht wurde, das an den Königsplatz anschließt. Nach Ludwigs Tod zogen nacheinander dessen Skulpturensammlung, die Münchner Sezessionsbewegung und die „Neue Staatsgalerie" ein, bis schließlich 1967 die Staatlichen Antikensammlungen hier ihren Platz fanden. Im Mittelpunkt der Ausstellung steht eine umfangreiche Sammlung von griechischer Keramik, vor allem attischer Vasen des 6. und 5. Jahrhunderts v. Chr. Daneben komplettieren zahlreiche Beispiele antiker Kleinkunst das Programm des international bekannten und beliebten Museums.